耶鲁大学的一组科学家对43种水果和蔬菜进行了植物化学分析,旨在找出能够干扰飞行害虫繁殖行为的天然化合物。研究团队以果蝇作为模型生物,因为果蝇常在食物上交配。

基于这一行为,研究人员假设某些水果和蔬菜可能含有能够改变这些昆虫繁殖过程的物质。实验中,他们将不同样本的食物捣碎后暴露给果蝇,结果发现没有任何食物具有显著的催情效果,但大蒜却完全阻断了交配和产卵行为。

在这一初步发现后,研究人员进一步探究大蒜的作用来源,重点关注其对果蝇味觉和嗅觉的影响。为此,他们设计了两组实验:第一组让果蝇只能闻到大蒜泥,第二组则允许它们品尝。结果显示,抑制繁殖行为的关键因素是味觉。

随后,团队对大蒜进行了化学分析,确定二烯丙基二硫化物是导致抑制效果的主要成分。该物质作用于果蝇味觉器官中的一种感受器——TrpA1。

TrpA1受体作为一种传感器,当检测到潜在有害的味道时,会触发即时的排斥反应。根据发表在《Cell》杂志上的文章,大蒜能特异性激活含有该受体的苦味感受神经元。这种激活不仅引发物理上的回避反应,还在分子水平上改变了多种基因的表达。

其中,饱腹感相关基因的表达变化尤为显著,表明大蒜化合物直接干扰了调节昆虫食欲和摄食的生物过程。作者推测,饱腹感的增强促使昆虫(尤其是雌虫)减少交配和繁殖行为。

天然驱避剂的广泛适用性

除了果蝇,研究还在其他飞行昆虫中重复进行,包括传播黄热病、登革热和寨卡病毒的两种蚊子,以及采采蝇。所有实验均显示大蒜能有效抑制这些昆虫的繁殖。

研究结果表明,大蒜(学名Allium sativum)可作为控制多种对人类健康和农业有害昆虫的工具。

耶鲁大学教授兼本研究合著者约翰·卡尔森表示:“大蒜价格低廉且全球广泛种植。早在1897年,布拉姆·斯托克在其小说《德古拉》中就提出用大蒜驱赶吸血生物的想法,也许他是对的。”